CN116504685B - 一种红外测温探头校准装置 - Google Patents
一种红外测温探头校准装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116504685B CN116504685B CN202310775400.9A CN202310775400A CN116504685B CN 116504685 B CN116504685 B CN 116504685B CN 202310775400 A CN202310775400 A CN 202310775400A CN 116504685 B CN116504685 B CN 116504685B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calibration
- hole
- infrared temperature
- positioning
- probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 198
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 24
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004151 rapid thermal annealing Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
- G01J5/53—Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
本发明提供了一种红外测温探头校准装置，其属于半导体技术领域，红外测温探头安装于半导体晶圆处理设备的反应腔室内的反射板上，红外测温探头校准装置包括校准基板、设置于校准基板上的校准通孔以及标准热源，校准时，校准基板与反射板间隔地设置，且校准基板位于反射板的上方，红外测温探头位于校准通孔的下方，标准热源的镜头插入校准通孔且正对红外测温探头。本发明通过在半导体晶圆处理设备的反应腔室内设置校准基板，并通过校准基板上的校准通孔使标准热源对准红外测温探头，从而能够实现在半导体晶圆处理设备的反应腔室内对红外测温探头进行校准，通过采用标准热源，不仅能够确保红外测温探头校准的准确性，且适用范围较广。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种红外测温探头校准装置。
背景技术
在半导体晶圆处理设备中，红外测温探头广泛应用于RTA（Rapid ThermalAnneal，快速热退火）设备、EPI（Epitaxy，外延生长）设备、ISSG（In-Situ SteamGeneration，原位水汽生成）薄膜设备等，用于实时量测晶圆或其他部件在工艺过程中的温度。红外测温探头可以实时检测被测物体发出的热辐射信号，根据被测物体在特定波长的辐射率和信号强度计算出实时温度。目前，为确保红外测温探头测温的准确性，通常采取以下两种方式对红外测温探头进行校准，一种是线下校准，将红外测温探头取下，安装到专门的校准装置中进行温度校准；另一种是采用TC wafer（Thermal Couple wafer 热偶晶圆）校准。但上述两种方式具有以下缺陷：一、线下校准方式由于需要将红外测温探头取下进行校准，与真实量测场景有差别，易造成误差；二、TC wafer校准适用温度范围较低，一般为20℃~600℃，适用场景有限；三、校准安装时，TC wafer和红外测温探头之间是开放空间，校准准确性容易受到背景杂散光线影响。
发明内容
基于现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种红外测温探头校准装置，以解决红外测温探头线下校准与真实量测场景有差别，易造成误差，而采用TC wafer校准适用场景有限且影响校准准确性的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一种红外测温探头校准装置，红外测温探头安装于半导体晶圆处理设备的反应腔室内的反射板上，红外测温探头校准装置包括校准基板、设置于校准基板上的校准通孔以及标准热源，校准时，校准基板与反射板间隔地设置，且校准基板位于反射板的上方，红外测温探头位于校准通孔的下方，标准热源的镜头插入校准通孔且正对红外测温探头；校准基板和反射板分别为圆形板，校准基板和反射板同轴设置；红外测温探头的数量为多个，多个红外测温探头间隔设置，且多个红外测温探头位于反射板的同一半径上；多个红外测温探头分为第一探头组和第二探头组，第一探头组和第二探头组中的红外测温探头的数量相同，第一探头组和第二探头组中的红外测温探头交替设置；校准通孔的数量为多个，且与红外测温探头的数量相同。
可选地，红外测温探头校准装置还包括第一定位组件，第一定位组件包括第一定位销和第一定位孔，第一定位销设置于标准热源上，第一定位孔设置于校准基板上；校准时，第一定位销插入第一定位孔。
可选地，第一定位组件中，第一定位销和第一定位孔的数量分别为两个，两个第一定位销沿镜头的周侧间隔设置，并且两个第一定位销相对于镜头中心对称，两个第一定位孔与两个第一定位销一一对应设置。
可选地，红外测温探头校准装置还包括密封盖，密封盖可拆卸地安装于校准通孔内。
可选地，校准通孔包括由上至下依次连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔的内径大于第二通孔的内径，第一通孔和第二通孔的连接处形成有肩面；未校准时，密封盖放置于第一通孔内，且密封盖的下表面抵接于肩面。
可选地，反射板上设置有用于辅助升降晶圆的升降销孔；红外测温探头校准装置还包括第二定位组件，第二定位组件包括第二定位销和设置于校准基板上第二定位孔，第二定位孔的开口朝向反射板；第二定位销包括依次连接的第一柱体、支撑块和第二柱体，第一柱体用于插入升降销孔，第二柱体用于插入第二定位孔，支撑块用于阻挡第二柱体落入升降销孔。
可选地，支撑块与第一柱体连接的一端为支撑块的下端，支撑块与第二柱体连接的一端为支撑块的上端，支撑块的外径由支撑块的上端至支撑块的下端逐渐减小；校准时，校准基板的底面与支撑块的上端抵接，且支撑块的上端位于升降销控的上方，支撑块的下端的外侧壁与升降销孔的开口边缘抵接。
可选地，支撑块为倒圆锥体。
可选地，红外测温探头的数量为多个，校准通孔的数量为多个，多个校准通孔与多个红外测温探头一一对应设置。
可选地，多个校准通孔分为第一校准通孔组和第二校准通孔组，第一校准通孔组与第二校准通孔组中的校准通孔的数量相同，第一校准通孔组中的校准通孔沿校准基板的一个半径设置，第二校准通孔组中的校准通孔沿校准基板的另一个半径设置，第一校准通孔组所在的半径与第二校准通孔组所在的半径之间的夹角成180度；第一校准通孔组中的校准通孔与第一探头组中的红外测温探头一一对应设置，第二校准通孔组中校准通孔与第二探头组中的红外测温探头一一对应设置。
与现有技术相比较，本发明提供了一种红外测温探头校准装置，通过在半导体晶圆处理设备的反应腔室内设置校准基板，并通过校准基板上的校准通孔使标准热源对准红外测温探头，在标准热源与红外测温探头之间形成封闭空间，隔绝背景杂散光的影响，不仅能够实现在半导体晶圆处理设备的反应腔室内对红外测温探头进行精确校准，还能够使得校准结果更准确，同时，由于标准热源温度区间为500~1000℃，适用范围较广。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的RTA真空反应腔室的结构示意图。
图2为本发明的红外测温探头校准装置的结构示意图。
图3为本发明的红外测温探头校准装置校准时的装配示意图。
图4为本发明的第一定位销和第一定位孔的装配示意图。
图5为本发明的密封盖和校准通孔的装配示意图。
图6为本发明的升降销孔、第二定位孔分别与第二定位销的装配示意图。
图7为本发明的反射板的俯视结构示意图。
图8为本发明的通过第一校准通孔组对第一探头组校准的结构示意图。
图9为本发明的通过第二校准通孔组对第二探头组校准的结构示意图。
附图标记：
1、晶圆；2、上腔室；3、下腔室；4、加热装置；5、反射板；6、红外测温探头；7、边缘环；8、旋转装置；9、校准基板；
10、校准通孔；101、第一通孔；102、第二通孔；103、肩面；
11、标准热源；12、镜头；13、支腿；14、第一定位销；15、第一定位孔；16、密封盖；17、螺钉；18、升降销孔；
19、第二定位销；191、第一柱体；192、支撑块；193、第二柱体；
20、第二定位孔；21、第一探头组；22、第二探头组；23、第一校准通孔组；24、第二校准通孔组。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本发明提供一种红外测温探头校准装置，红外测温探头安装于半导体晶圆处理设备的反应腔室内的反射板上，红外测温探头校准装置包括校准基板、设置于校准基板上的校准通孔以及标准热源，校准时，校准基板与反射板间隔地设置，且校准基板位于反射板的上方，红外测温探头位于校准通孔的下方，标准热源的镜头插入校准通孔且正对红外测温探头。
可选地，红外测温探头校准装置还包括第一定位组件，第一定位组件包括第一定位销和第一定位孔，第一定位销设置于标准热源上，第一定位孔设置于校准基板上；校准时，第一定位销插入第一定位孔。
可选地，第一定位组件中，第一定位销和第一定位孔的数量分别为两个，两个第一定位销沿镜头的周侧间隔设置，并且两个第一定位销相对于镜头中心对称，两个第一定位孔与两个第一定位销一一对应设置。
可选地，红外测温探头校准装置还包括密封盖，密封盖可拆卸地安装于校准通孔内。
可选地，校准通孔包括由上至下依次连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔的内径大于第二通孔的内径，第一通孔和第二通孔的连接处形成有肩面；未校准时，密封盖放置于第一通孔内，且密封盖的下表面抵接于肩面。
可选地，反射板上设置有用于辅助升降晶圆的升降销孔；红外测温探头校准装置还包括第二定位组件，第二定位组件包括第二定位销和设置于校准基板上第二定位孔，第二定位孔的开口朝向反射板；第二定位销包括依次连接的第一柱体、支撑块和第二柱体，第一柱体用于插入升降销孔，第二柱体用于插入第二定位孔，支撑块用于阻挡第二柱体落入升降销孔。
可选地，支撑块与第一柱体连接的一端为支撑块的下端，支撑块与第二柱体连接的一端为支撑块的上端，支撑块的外径由支撑块的上端至支撑块的下端逐渐减小；校准时，校准基板的底面与支撑块的上端抵接，且所述支撑块的上端位于所述升降销控的上方，支撑块的下端的外侧壁与升降销孔的开口边缘抵接。
可选地，支撑块为倒圆锥体。
可选地，红外测温探头的数量为多个，校准通孔的数量为多个，多个校准通孔与多个红外测温探头一一对应设置。
可选地，校准基板和反射板分别为圆形板，校准基板和反射板同轴设置；红外测温探头的数量为多个，多个红外测温探头间隔设置，且多个红外测温探头位于反射板的同一半径上；多个红外测温探头分为第一探头组和第二探头组，第一探头组和第二探头组中的红外测温探头的数量相同，第一探头组和第二探头组中的红外测温探头交替设置；校准通孔的数量为多个，且与红外测温探头的数量相同；多个校准通孔分为第一校准通孔组和第二校准通孔组，第一校准通孔组与第二校准通孔组中的校准通孔的数量相同，第一校准通孔组中的校准通孔沿校准基板的一个半径设置，第二校准通孔组中的校准通孔沿校准基板的另一个半径设置，第一校准通孔组所在的半径与第二校准通孔组所在的半径之间的夹角成180度；第一校准通孔组中的校准通孔与第一探头组中的红外测温探头一一对应设置，第二校准通孔组中校准通孔与第二探头组中的红外测温探头一一对应设置。
下面结合附图，对本发明进一步详细做出说明。
参见图1所示，一些实施例中，提供了一种半导体晶圆处理设备，用于对晶圆1进行热处理。作为示例，半导体晶圆处理设备能够对晶圆1进行快速热处理。半导体晶圆处理设备包括由上腔室2、下腔室3、加热装置4以及反射板5共同构成的RTA真空反应腔室。其中，上腔室2设置在下腔室3的上方，上腔室2和下腔室3对接形成具有容纳空间的腔室；加热装置4设置于上腔室2，加热装置4上安装有多组卤素灯管，在晶圆1处理过程中提供高功率加热源；反射板5设置于下腔室3内，反射板5能够将晶圆1辐射出的能量反射回晶圆1，提高能量利用率；反射板5上还设置有沿径向分布的多个通孔（图上未示出），多个红外测温探头6与多个通孔一一对应设置；下腔室3内还设置有用于承载晶圆1的边缘环7和带动边缘环7旋转的旋转装置8，边缘环7间隔地设置于反射板5的上方以使晶圆1与反射板5间隔设置，旋转装置8设置于边缘环7的下方并通过边缘环7带动晶圆1旋转。具体地，晶圆1放置在边缘环7上，边缘环7由旋转装置8带动旋转，在工艺过程中，按照设定转速旋转。
作为示例，反射板5为圆形板，红外测温探头6的数量为六个，六个红外测温探头6沿反射板5的半径方向相互间隔排列，以检测晶圆1不同半径处的温度。红外测温探头6接收晶圆1辐射出的热辐射信号，测量晶圆1实际辐射率，实时计算出晶圆1的温度变化，一般采样频率100Hz以上。
当然，反射板5也可为其他形状，多个红外测温探头6也可以沿其他方式分布。
可以理解的，在红外测温探头6安装后，首次开机时需要进行校准，用以纠正安装方式和腔室环境带来的辐射信号传递过程中可能产生的信号损失；后期设备正常运行过程中，也需要定期进行校准。
参见图2至图3所示，本发明实施例提供了一种红外测温探头校准装置，红外测温探头6安装于半导体晶圆处理设备的反应腔室内的反射板5上，红外测温探头校准装置包括校准基板9、设置于校准基板9上的校准通孔10以及标准热源11，校准时，校准基板9与反射板5间隔地设置，且校准基板9位于反射板5的上方，红外测温探头6位于校准通孔10的下方，标准热源11的镜头12插入校准通孔10且正对红外测温探头6。例如，校准通孔10的直径为18mm。
其中，校准通孔10的数量可以为一个或者多个，在实际应用中，校准通孔10的数量和位置可根据红外测温探头6的数量及位置进行设计。
作为示例，校准基板9的下方设置有支腿13，支腿13用于支撑及承载校准基板9，其中，支腿13沿校准基板9边缘延伸形成中空的筒状结构。校准时，打开反应腔室，取出晶圆1、边缘环7和旋转装置8，将校准基板9放入下腔室3，支腿13以下腔室3的底部作为支撑，且支腿13位于反射板5边缘的外侧，与反射板5边缘间隔一定距离，以避免对反射板5造成磨损；校准通孔10的位置安装标准热源11，其中，镜头12表面与红外测温探头6距离3mm左右。
当然，还可以在反应腔室的内壁上设置承载结构以支撑校准基板9，在此不做限定。
其中，校准基板9的材质可以选用不透明硬质塑料，如PVC等，也可采用铝合金等不透光的金属，金属完全不透光，且适合高精度尺寸加工。
可以理解的，标准热源11为标准热辐射源，用于对测量系统进行校准。为确保红外测温探头6测温的准确性，通过使用标准热源11对红外测温探头6测量辐射信号的处理和计算过程进行校准，以修正红外测温探头6的安装方式或其他环境因素带来的辐射信号传递损失。其中，红外测温探头6的校准原理是使用标准热源11精确模拟晶圆1在设定温度的辐射信号强度，将红外测温探头6接收到该辐射信号时显示的温度补偿修正到与标准热源11设定温度一致。
应用本发明的上述技术方案，通过在半导体晶圆处理设备的反应腔室内设置校准基板9，并通过校准基板9上的校准通孔10使标准热源11对准红外测温探头6，从而能够实现在半导体晶圆处理设备的反应腔室内对红外测温探头6进行校准，同时，标准热源11与校准基板9能够隔绝背景杂散光的影响，使得校准结果更准确，且温度区间为500~1000℃，适用范围较广。
参见图4所示，一些实施例中，红外测温探头校准装置还包括第一定位组件，第一定位组件包括第一定位销14和第一定位孔15，第一定位销14设置于标准热源11上，第一定位孔15设置于校准基板9上；校准时，第一定位销14插入第一定位孔15。其中，标准热源11具有镜头12，靠近镜头12处设置第一定位销14，同时在校准基板9上设置有与第一定位销14适配的第一定位孔15，在安装标准热源11时，将镜头12和第一定位销14对准相应的孔缓缓放下，即可实现高度和位置的限定，使镜头12中心与红外测温探头6中心同轴设置。
参见图4所示，一些实施例中，在第一定位组件中，第一定位销14和第一定位孔15的数量分别为两个，两个第一定位销14沿标准热源11的镜头12的周侧间隔设置，并且两个第一定位销14相对于镜头12中心对称，两个第一定位孔15与两个第一定位销14一一对应设置。通过设置两组第一定位组件，且两组第一定位组件相对于镜头12中心对称设置，可进一步限定标准热源11的安装位置，以确保镜头12中心与红外测温探头6中心对位准确。
参见图5所示，一些实施例中，红外测温探头校准装置还包括密封盖16，密封盖16可拆卸地安装于校准通孔10内。每个校准通孔10配置有一个密封盖16，该校准通孔10处的红外测温探头6不进行校准时，需要将密封盖16盖上，以防止杂散光进入，影响校准结果。
参见图4至图5所示，一些实施例中，校准通孔10包括由上至下依次连通的第一通孔101和第二通孔102，第一通孔101的内径大于第二通孔102的内径，第一通孔101和第二通孔102的连接处形成有肩面103；未校准时，密封盖16放置于第一通孔101内，且密封盖16的下表面抵接于肩面103。
作为示例，第一通孔101和第二通孔102均为圆形通孔，密封盖16的外径与第一通孔101的内径适配，在密封盖16上设置有螺纹孔，需要时可将螺钉17拧入螺纹孔，以方便将密封盖16从第一通孔101中取出。
参见图7所示，一些实施例中，反射板5上设置有用于辅助升降晶圆1的升降销孔18；参见图6和图8所示，红外测温探头校准装置还包括第二定位组件，第二定位组件包括第二定位销19和设置于校准基板9上第二定位孔20，第二定位孔20的开口朝向反射板5；第二定位销19包括依次连接的第一柱体191、支撑块192和第二柱体193，第一柱体191用于插入升降销孔18，第二柱体193用于插入第二定位孔20，支撑块192用于阻挡第二柱体193落入升降销孔18。需要说明的是，反射板5上具有多个升降销孔18，升降销孔18内设置有能够升降的升降销（图上未示出）。
作为示例，反射板5上设置有三个升降销孔18，根据三个升降销孔18的位置在校准基板9上对应设置三个第二定位孔20，其中，第二定位孔20为通孔，可便于安装第二定位销19时进行对准。安装时，先将升降销降到升降销孔18内的低位，再将三个第二定位销19分别放入三个升降销孔18，再将校准基板9上的第二定位孔20对准第二定位销19缓缓放下，完成校准基板9的安装，从而实现校准基板9的准确定位。
参见图6所示，一些实施例中，支撑块192与第一柱体191连接的一端为支撑块192的下端，支撑块192与第二柱体193连接的一端为支撑块192的上端，支撑块192的外径由支撑块192的上端至支撑块192的下端逐渐减小；校准时，校准基板9的底面与支撑块192的上端抵接，且所述支撑块192的上端位于所述升降销控的上方，支撑块192的下端的外侧壁与升降销孔18的开口边缘抵接。支撑块192的下端的外侧壁与升降销孔18的边缘接触形成支撑，从而减少支撑块192对反射板5表面的摩损。
参见图6所示，一些实施例中，支撑块192为倒圆锥体。锥体上表面为平面，用于支撑校准基板9的下表面，实现精确控制校准基板9与反射板5的距离，例如，校准基板9与反射板5的距离为1.5mm。第一柱体191深入升降销孔18中，第二柱体193与第二定位孔20对准安装，实现校准基板9在水平方向上的定位，避免需要沿水平方向移动校准基板9来调整校准通孔10与红外测温探头6对准。
一些实施例中，红外测温探头6的数量为多个，校准通孔10的数量为多个，多个校准通孔10与多个红外测温探头6一一对应设置，可实现对多个红外测温探头6进行校准。其中，每个校准通孔10的周侧至少设置两个第一定位孔15。
参见图8和图9所示，一些实施例中，校准基板9和反射板5分别为圆形板，校准基板9和反射板5同轴设置；红外测温探头6的数量为多个，多个红外测温探头6间隔设置，且多个红外测温探头6位于反射板5的同一半径上；多个红外测温探头6分为第一探头组21和第二探头组22，第一探头组21和第二探头组22中的红外测温探头6的数量相同，第一探头组21和第二探头组22中的红外测温探头6交替设置；校准通孔10的数量为多个，且与红外测温探头6的数量相同；多个校准通孔10分为第一校准通孔组23和第二校准通孔组24，第一校准通孔组23与第二校准通孔组24中的校准通孔10的数量相同，第一校准通孔组23中的校准通孔10沿校准基板9的一个半径设置，第二校准通孔组24中的校准通孔10沿校准基板9的另一个半径设置，第一校准通孔组23所在的半径与第二校准通孔组24所在的半径之间的夹角成180度；第一校准通孔组23中的校准通孔10与第一探头组21中的红外测温探头6一一对应设置，第二校准通孔组24中校准通孔10与第二探头组22中的红外测温探头6一一对应设置。由于红外测温探头6彼此之间距离较近，为保证校准时的密封性，隔绝外界杂散光的影响，因此，不能根据多个红外测温探头6在校准基板9上一一对应地开设多个校准通孔10，即每间隔一个红外测温探头6，在校准基板9上设置一个校准通孔10，以保证相邻的两个校准通孔10之间具有一定的距离。
参见图7至图9所示，以六个红外测温探头6为例进行说明，六个红外测温探头6沿反射板5的一个半径等间距分布，将六个红外测温探头6分为第一探头组21和第二探头组22，每个探头组有三个红外测温探头6，第一探头组21和第二探头组22中的红外测温探头6交替设置；校准通孔10的数量为六个，将六个校准通孔10分为第一校准通孔组23与第二校准通孔组24，第一校准通孔组23与第二校准通孔组24各包括三个校准通孔10，第一校准通孔组23的三个校准通孔10沿校准基板9的一个半径间隔设置，第二校准通孔组24的三个校准通孔10沿校准基板9的另一个半径间隔设置，上述的两个半径之间呈180°设置（在实际应用中，两个半径之间还可以设置为90°，或者其他角度），每个通孔组中相邻的两个校准通孔10之间的距离相等。校准时，将第一校准通孔组23中三个校准通孔10与第一探头组21中的三个红外测温探头6对齐，以完成对第一探头组21中的三个红外测温探头6的校准；再将校准基板9旋转180°，以使第二校准通孔组24中的三个校准通孔10与第二探头组22中的三个红外测温探头6对齐，以完成对第二探头组22中的三个红外测温探头6的校准。按照上述方法，依次完成第一探头组21和第二探头组22中红外测温探头6的校准。通过沿两个方向分别开设多个校准通孔10，能够实现密集安装的红外测温探头6在线快速校准，从而提高了红外测温探头6校准效率和准确度。
其中，校准基板9也可以为矩形、多边形以及其他形状，可根据实际情况进行设计。
综上所述，本发明实施例提供了红外测温探头校准装置，具有以下有益效果：
（1）通过在半导体晶圆处理设备的反应腔室内设置校准基板9，并通过校准基板9上的校准通孔10使标准热源11对准红外测温探头6，从而能够实现在半导体晶圆处理设备的反应腔室内对红外测温探头6进行校准；
（2）通过采用标准热源11对红外测温探头6进行校准，不仅能够确保红外测温探头6校准的准确性，且适用范围较广；
（3）通过设置第一定位组件和第二定位组件，能够保证标准热源11的安装位置的准确性，同时还能保证标准热源11与红外测温探头6之间距离在预设范围内，从而实现通过标准热源11对红外测温探头6在线精确校准；
（4）通过沿两个方向分别开设多个校准通孔10，能够实现密集安装的红外测温探头6在线快速校准，从而提高了红外测温探头6校准效率和准确度；
（5）本发明实施例提供的红外测温探头校准装置不仅适用于半导体领域RTA设备，也适用于其他应用红外测温探头测温的装置。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种红外测温探头校准装置，其特征在于，所述红外测温探头安装于半导体晶圆处理设备的反应腔室内的反射板上，红外测温探头校准装置包括校准基板、设置于校准基板上的校准通孔以及标准热源，校准时，校准基板与反射板间隔地设置，且校准基板位于反射板的上方，红外测温探头位于校准通孔的下方，标准热源的镜头插入校准通孔且正对红外测温探头；
反射板上设置有用于辅助升降晶圆的升降销孔；
红外测温探头校准装置还包括第二定位组件，第二定位组件包括第二定位销和设置于校准基板上第二定位孔，第二定位孔的开口朝向反射板；
第二定位销包括依次连接的第一柱体、支撑块和第二柱体，第一柱体用于插入升降销孔，第二柱体用于插入第二定位孔，支撑块用于阻挡第二柱体落入升降销孔；
支撑块与第一柱体连接的一端为支撑块的下端，支撑块与第二柱体连接的一端为支撑块的上端，支撑块的外径由支撑块的上端至支撑块的下端逐渐减小；
校准时，校准基板的底面与支撑块的上端抵接，且支撑块的上端位于升降销孔的上方，支撑块的下端的外侧壁与升降销孔的开口边缘抵接；
其中，支撑块为倒圆锥体；
校准基板和反射板分别为圆形板，校准基板和反射板同轴设置；
红外测温探头的数量为多个，多个红外测温探头间隔设置，且多个红外测温探头位于反射板的同一半径上；
多个红外测温探头分为第一探头组和第二探头组，第一探头组和第二探头组中的红外测温探头的数量相同，第一探头组和第二探头组中的红外测温探头交替设置；
校准通孔的数量为多个，且与红外测温探头的数量相同。
2.根据权利要求1所述的红外测温探头校准装置，其特征在于，红外测温探头校准装置还包括第一定位组件，第一定位组件包括第一定位销和第一定位孔，第一定位销设置于标准热源上，第一定位孔设置于校准基板上；
校准时，第一定位销插入第一定位孔。
3.根据权利要求2所述的红外测温探头校准装置，其特征在于，第一定位组件中，第一定位销和第一定位孔的数量分别为两个，两个第一定位销沿镜头的周侧间隔设置，并且两个第一定位销相对于镜头中心对称，两个第一定位孔与两个第一定位销一一对应设置。
4.根据权利要求1所述的红外测温探头校准装置，其特征在于，红外测温探头校准装置还包括密封盖，密封盖可拆卸地安装于校准通孔内。
5.根据权利要求4所述的红外测温探头校准装置，其特征在于，校准通孔包括由上至下依次连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔的内径大于第二通孔的内径，第一通孔和第二通孔的连接处形成有肩面；
未校准时，密封盖放置于第一通孔内，且密封盖的下表面抵接于肩面。
6.根据权利要求1所述的红外测温探头校准装置，其特征在于，红外测温探头的数量为多个，校准通孔的数量为多个，多个校准通孔与多个红外测温探头一一对应设置。
7.根据权利要求1所述的红外测温探头校准装置，其特征在于，多个校准通孔分为第一校准通孔组和第二校准通孔组，第一校准通孔组与第二校准通孔组中的校准通孔的数量相同，第一校准通孔组中的校准通孔沿校准基板的一个半径设置，第二校准通孔组中的校准通孔沿校准基板的另一个半径设置，第一校准通孔组所在的半径与第二校准通孔组所在的半径之间的夹角成180度；
第一校准通孔组中的校准通孔与第一探头组中的红外测温探头一一对应设置，第二校准通孔组中校准通孔与第二探头组中的红外测温探头一一对应设置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310775400.9A CN116504685B (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种红外测温探头校准装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310775400.9A CN116504685B (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种红外测温探头校准装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116504685A CN116504685A (zh) | 2023-07-28 |
| CN116504685B true CN116504685B (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=87327055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310775400.9A Active CN116504685B (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种红外测温探头校准装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116504685B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820261A (en) * | 1995-07-26 | 1998-10-13 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for infrared pyrometer calibration in a rapid thermal processing system |
| US6179465B1 (en) * | 1996-03-28 | 2001-01-30 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for infrared pyrometer calibration in a thermal processing system using multiple light sources |
| CN103109359A (zh) * | 2010-08-09 | 2013-05-15 | 应用材料公司 | 用于快速热处理腔室的透明反射板 |
| CN103968952A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | Ap系统股份有限公司 | 用于校准高温计的设备 |
| CN116113836A (zh) * | 2020-07-29 | 2023-05-12 | Ers电子有限公司 | 校准结构、对应的校准方法以及校准装置 |
-
2023
- 2023-06-28 CN CN202310775400.9A patent/CN116504685B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820261A (en) * | 1995-07-26 | 1998-10-13 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for infrared pyrometer calibration in a rapid thermal processing system |
| US6179465B1 (en) * | 1996-03-28 | 2001-01-30 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for infrared pyrometer calibration in a thermal processing system using multiple light sources |
| CN103109359A (zh) * | 2010-08-09 | 2013-05-15 | 应用材料公司 | 用于快速热处理腔室的透明反射板 |
| CN103968952A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | Ap系统股份有限公司 | 用于校准高温计的设备 |
| CN116113836A (zh) * | 2020-07-29 | 2023-05-12 | Ers电子有限公司 | 校准结构、对应的校准方法以及校准装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116504685A (zh) | 2023-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102090834B1 (ko) | 프로세스 컨디션 하에서 프로세싱 챔버 내의 웨이퍼 포지션을 계산하는 장치 및 방법 | |
| US9390950B2 (en) | Rapid thermal processing chamber with micro-positioning system | |
| CN109580042B (zh) | 温度标定系统 | |
| KR102637230B1 (ko) | 열처리 방법 및 열처리 장치 | |
| CN116504685B (zh) | 一种红外测温探头校准装置 | |
| US10600661B2 (en) | Rapid heat treatment apparatus | |
| TWI258831B (en) | Cassette and workpiece handler characterization tool | |
| JP7355641B2 (ja) | 熱処理装置、および、熱処理方法 | |
| CN109023512A (zh) | 长晶炉校验系统和长晶炉校验方法 | |
| CN100382274C (zh) | 通过精确的晶片定位对准消除系统处理的成品率下降 | |
| US11313897B2 (en) | Testing wafer and testing method | |
| TW478018B (en) | System and method for determining stray light in a thermal processing system | |
| TWI421945B (zh) | 含有微定位系統之快速熱處理腔室與處理基材之方法 | |
| US20240142318A1 (en) | Thermocouple wafer calibration system and calibration method using the same | |
| CN102103980B (zh) | 用于等离子体加工设备的反应腔室和等离子体加工设备 | |
| TW202340688A (zh) | 發射率測量裝置及方法、半導體加工設備及紅外測溫方法 | |
| JP4353454B2 (ja) | 熱処理装置 | |
| JP2023141767A (ja) | 異常検知装置 | |
| JP3884173B2 (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
| US20030154002A1 (en) | Method and apparatus for aligning a cassette handler | |
| CN108801454B (zh) | 一种低温辐射计热结构 | |
| TWI413761B (zh) | 溫度計影像辨識自動化量測裝置 | |
| CN215726723U (zh) | 一种热光试验设备 | |
| CN215771076U (zh) | 一种晶圆支撑装置和快速退火炉 | |
| WO2023181463A1 (ja) | 熱処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |